2. Приборы и принадлежности

Для измерения удельной активности радионуклида цезий-137 в объектах окружающей среды используется дозиметр-радиометр МКС-АТ1125. Диапазон измерения удельной активности от 50 до 10⁵ Бк/кг, предел допустимой основной относительной погрешности измерений составляет ±20%.

Все узлы прибора (рис. 16.1) размещены в пылезащищенном корпусе из алюминиевого сплава. На передней панели прибора находятся мембранные кнопки управления (1) и табло ЖКИ (2).

Прибор в режиме радиометра (рис. 16.2) обеспечивает автоматическое вычисление удельной активности с учетом плотности пробы. Диапазон вводимых значений массы пробы от 50 до 999 г.

При измерениях удельной активности проб дозиметр-радиометр используется с сосудом Маринелли объёмом 0,5 л.

Электропитание прибора при работе в автономном режиме осуществляется от встроенного блока аккумуляторов, для заряда которого имеется автоматическое зарядное устройство. Заряд аккумуляторов осуществляется от сети переменного тока напряжением 230±2 В через сетевой адаптер и внешнего источника постоянного тока напряжением 12 В.

1

2

3

1

2

3

Рисунок 16.1. Дозиметр-радиометр МКС-АТ1125: 1 – панель управления с мембранными кнопками; 2 – табло ЖКИ; 3 – защитный колпачок

Рисунок 16.2. Общий вид дозиметра-радиометра МКС-АТ1125 на подставке: 1 – подставка; 2 – прибор; 3 – сосуд Маринелли объемом 0,5 л, заполненный исследуемой пробой

Принцип действия прибора основан на использовании высокочувствительного метода сцинтилляционной дозиметрии с применением сцинтиллятора NaJ(Tl) и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ).

В режиме радиометра прибор определяет энергетический спектр цезия-137 и калия-40. В процессе работы калий-40 вычитается.

На нижней торцевой крышке расположена розетка для подключения персонального компьютера и вилка 12 В для подключения источника питания.

На верхней торцевой крышке навинчен съемный защитный алюминиевый колпачок.

Прибор имеет два режима работы «F1» и «F2», каждый из которых состоит из нескольких подрежимов. Режим F1 предназначен для измерения мощности дозы и дозы гамма-излучения. Режим F2 – для измерения удельной активности.

3. Порядок выполнения работы и обработка результатов

3.1. Получите у преподавателя пробы для радиометрического анализа, определите их и массу запишите в табл. 16.1.

3.2. Сетевой адаптер включите в розетку электрической цепи переменного тока.

3.3. Включите прибор кнопкой «ПУСК», прибор сразу же переходит в режим самоконтроля. При этом на короткое время включается звуковой сигнал, затем загорается подсветка табло и в течение ≈1 с индуцируется тестовое изображение, приведенное на рис. 16.3.

Рис. 16.3. Тестовое изображение

3.4. В случае успешного завершения самоконтроля на табло в течение короткого времени индуцируется обозначение режима «F1» или «F2» («CL» или «OP»), установленного при предыдущем включении. После исчезновения индикации прибор переходит в подрежим «1» для режима «F1» (дозиметра) или «F2» (радиометра), при этом индикация подрежима отсутствует. На табло сначала индуцируется «0», единицы измерения измеряемой характеристики, при этом значение статистической погрешности в процентах (может отсутствовать), символ «_», указывающий на включение звуковой сигнализации, символ «Т», мигающий в такт с циклом измерения 2 с, свидетельствующий о работе прибора.

Через ≈20 с начинается измерение мощности дозы, если установлен режим «F1» или появляется возможность измерения удельной активности, если установлен режим «F2».

3.5. При обнаружении ошибки в процессе тестирования прибор выдает прерывистый звуковой сигнал, а на табло индикатора – мигающее сообщение «Err xx», где хх – код ошибки. В этом случае дальнейшая работа с прибором невозможна.

3.6. Переключение подрежимов работы осуществляется длительным нажатием на кнопку «ПАМЯТЬ РЕЖИМ».

3.7. Работа прибора в режиме радиометра (режим «F2») может проводиться с блоком защиты (БЗ) и без блока защиты (экспресс-контроль), при этом на табло высвечивается соответственно индикация «СL» или «ОР». В данной работе прибор используется без блока защиты.

3.8. Для переключения режимов «F1», «F2» необходимо установить подрежим «7» для этого длительно нажмите на кнопку «ПАМЯТЬ РЕЖИМ», когда на табло появится индикация подрежима «7», то никаких действий производить не следует. Через ≈1,5 с индикация исчезнет и режим перейдет в подрежим «7». После появления подрежима «7» установите кнопками «▲» или «» режим «F2».

3.9. Для переключения в режиме «F2», режима работы без блока защиты (индикация «ОР» установите подрежим «6», для этого длительно нажмите на кнопку «ПАМЯТЬ РЕЖИМ», при появлении индикации подрежима «6», установите кнопками «▲» или «» режим индикации «ОР» (работа без блока защиты): и, нажав длительно на кнопку «ПАМЯТЬ РЕЖИМ», перейти в подрежим «2» вновь установленного режима.

3.10. Процесс измерения удельной активности состоит из двух этапов:

– измерение фона (среднего количества импульсов в секунду);

– измерение активности пробы.

3.11. Измерение фона.

3.11.1. Измерение фона следует проводить со статистической погрешностью на более ±2%, сначала с пустым сосудом и затем с сосудом, заполненным водой.

3.11.2. Измерение фона с пустым сосудом проводится в следующей последовательности:

– установить штатный сосуд (сосуд Маринелли объемом 0,5 л) на детектор;

– установить подрежим измерения фона «2» при этом после исчезновения индикации «2» появляется значение ранее измеренного фона. Если ранее измеренное значение фона устраивает, то перейти к измерению удельной активности, если нет – провести новое измерение фона, для чего кратковременно нажать кнопку «ПУСК», при этом появляется индикация «0», что свидетельствует о том, что в этом режиме измеряется фон с пустым сосудом. Нажать кнопку «ПУСК» – начнется новое измерение фона;

– при достижении нужного значения статистической погрешности (±2%) запомнить фон, для чего кратковременно нажать на кнопку «ПУСК» – появляется мигающая индикация «М». Кратковременно нажать на кнопку «ПАМЯТЬ РЕЖИМ» – значение фона будет записано в память прибора. При внешнем фоне гамма-излучения не более 2,2 мкЗв/ч, измеренное значение фона не должно превышать 6 с^–1.

3.11.3. Измерение фона с сосудом заполненным водой проводится в следующей последовательности:

– установить штатный сосуд (0,5 л), заполненный водой;

– установить подрежим измерения фона «3», при этом после исчезновения индикации «3» появляется значение ранее измеренного фона. Если ранее измеренное значение фона, устраивает, то перейти к измерению удельной активности, если нет – провести новое измерение фона, для чего кратковременно нажать на кнопку «ПУСК», при этом появляется индикация «500», что свидетельствует о том, что в этом режиме измеряется фон с сосудом, заполненным водой. Нажать кнопку «ПУСК» – начнется новое измерение фона;

– при достижении нужного значения статистической погрешности, запомнить фон, для чего кратковременно нажать кнопку «ПУСК» – появится мигающая индикация «М». Кратковременно нажать на кнопку «ПАМЯТЬ РЕЖИМ» – значение фона будет записано в память прибора.

3.12. Измерение удельной активности без блока защиты (экспресс-контроль) проводится в следующей последовательности:

– установите режим работы без блока защиты (индикация «ОР»), как было описано ранее в пункте 3.9.;

– установите штатный сосуд с пробой на прибор, предварительно взвесив пробу;

– установите подрежим «1» – появляется индикация «0», «Bq/kg»;

– введите значение массы пробы, для этого: нажмите на кнопку «ПУСК» – появляется индикация ранее установленного значения массы. Единица измерения массы не индуцируется. Введите новое значение массы, кратковременно нажимая кнопку «▲» (для увеличения значения) или «» (для уменьшения значения);

– для более быстрого изменения массы при значительном отличии от предыдущего, необходимо длительно нажать на кнопку «▲»или «», пока старший разряд не начнет мигать, а затем кратковременным нажатием этих кнопок установить нужную цифру. Затем начнет мигать следующий разряд – установите вторую цифру, а затем таким же образом и третью. Значение массы вводится через 0,001 кг;

– нажмите кнопку «ПУСК». Начинается измерение удельной активности с вычитанием фона, при этом значение статистической погрешности уменьшается. При достижении нужного значения статистической погрешности (±2–3%) запишите значение удельной активности в табл. 16.1;

Таблица 16.1